專利名稱：具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)電路，尤其涉及一種具有檢測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路。
背景技術(shù)：
建置于集成電路(IC)芯片或機(jī)板上的電路被稱為集成電路。舉例來(lái)說，集成電路包含了晶體管與電阻。集成電路大量使用了集成電路制程制造而成，例如CMOS晶體管制程。集成電路可用許多種電路參數(shù)表示特性，如片電阻、晶體管臨界電壓、晶體管跨電導(dǎo)參數(shù)，族繁不及備載。IC設(shè)計(jì)的主要挑戰(zhàn)在于控制電路參數(shù)，例如延遲、半導(dǎo)體制程考慮、電源電壓與溫 度。上述所有參數(shù)與變量在相互之間一般表現(xiàn)出復(fù)雜關(guān)系。在集成電路中其中最重要的一項(xiàng)是獲得均勻的晶體管操作參數(shù)，例如臨界電壓與跨電導(dǎo)，但最困難的目標(biāo)是精密的模擬電路。在高速低電壓數(shù)字電路中，晶體管臨界電壓對(duì)于傳播速度也是非常關(guān)鍵。制程改變可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)與不良的電路參數(shù)改變，進(jìn)而影響電路性能。換句話說，電路參數(shù)通常與制程相依。因此對(duì)制造商而言，能夠量化或確認(rèn)電路參數(shù)非常重要。對(duì)此，有必要將量測(cè)與決定制程相依的電路參數(shù)結(jié)合在IC芯片上。另一個(gè)需求是能判斷IC芯片的溫度與電源供應(yīng)電壓。參照David William Boerstler提出的美國(guó)專利US 5，903，012號(hào)，其標(biāo)題為“集成電路制程改變監(jiān)控器(Process variation monitor for integrated circuits) ”。揭不一電流正比金氧半(Metal Oxide Semiconductor,M0S)晶體管臨界電壓裝置。該電路如圖I所示。制程改變將導(dǎo)致臨界電壓改變。然而，當(dāng)溫度變化時(shí)臨界電壓也隨之改變，其包含了溫度效應(yīng)，使得我們無(wú)法得知何為主要因素。參照J(rèn)urgen M. Schulz等人所提出的美國(guó)專利US 6，668，346號(hào)，其標(biāo)題為“數(shù)字制程監(jiān)控器(Digital process monitor)”。揭示一環(huán)型共振器做為制程監(jiān)控器。該電路如圖2所示。然而，隨溫度變化的振蕩頻率也將影響計(jì)算結(jié)果。用戶同時(shí)被制程改變與溫度改變的因素所困擾。參照Lawrence M Burns等人所提出的美國(guó)專利US 7，449，908號(hào),其標(biāo)題為“監(jiān)控集成電路芯片的制程監(jiān)控器(Process monitor for monitoring an integrated circuitchip)”。揭示通過使用不同的檢測(cè)器，生成電壓信號(hào)且通過一 ADC產(chǎn)生一數(shù)字碼。該電路如圖3所示。然而，使用了太多復(fù)雜結(jié)構(gòu)而花費(fèi)更多的芯片面積和校準(zhǔn)時(shí)間。此外，還需要一精準(zhǔn)的外部電阻產(chǎn)生固定電流源，如此一來(lái)增加了生產(chǎn)物料(Bill-of-material，Β0Μ)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述先前技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路。藉由邊界檢測(cè)器、多晶硅檢測(cè)器、極端溫度檢測(cè)器，可輕易辨識(shí)出制程的最差邊界角。該電路相較于傳統(tǒng)方法增加操作電流，可節(jié)省較多功率消耗而不需權(quán)衡取舍。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，包括一正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源；一反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源；一不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源；一邊界角檢測(cè)器；一多晶硅檢測(cè)器；以及一極端溫度檢測(cè)器。該正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源，其具有一輸出端用以提供第一電流(Iptat)。該反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源，其具有一輸出端用以提供第二電流(Intat)。該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源，其具有一輸出端用以提供第三電流(Ictat)。該邊界角檢測(cè)器，其具有一輸入端與一輸出端，其中該輸入端電性連結(jié)至該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源的該輸出端，用以顯示一被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)。該多晶硅檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至該正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源的該輸出端，該第二輸入端系電性連結(jié)至該反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源的該輸出端以及該第三輸入端系電性連結(jié)至該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源的該輸出端，用以顯示該被檢測(cè)電路的多晶硅層的狀態(tài)。該極端溫度檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、 一第二輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至該正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源的該輸出端，該第二輸入端電性連結(jié)至該多晶硅檢測(cè)器的輸出端，用以顯示該被檢測(cè)電路的溫度狀態(tài)。該多晶娃檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端系電性連結(jié)至該正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源的該輸出端，該第二輸入端系電性連結(jié)至該反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源的該輸出端以及該第三輸入端系電性連結(jié)至該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源的該輸出端，用以顯示該被檢測(cè)電路的多晶娃層的狀態(tài)。該極端溫度檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端系電性連結(jié)至該正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源的該輸出端以及該第二輸入端系電性連結(jié)至該多晶硅檢測(cè)器的該輸出端，用以顯示該被檢測(cè)電路的溫度狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明之一特征，該具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路可藉由O. 18微米、O. 13微米、O. 09微米、O. 045微米、O. 023微米、O. 011微米或其他更先進(jìn)制程中實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明之一特征，該邊界角檢測(cè)器，還包括一第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第一比較器；一第二比較器；以及一調(diào)節(jié)器。該第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至一接地端。該第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至該接地端。該第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至該接地端；該第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至該接地端。該第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至該接地端。該第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端系電性連結(jié)至該接地端。該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該柵極端系電性連結(jié)至該第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端，以及該漏極端系電性連結(jié)至該第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極端。該第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該漏極端與該柵極端系電性連結(jié)至該接地端。該第一比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端與一接地端，其中該第一輸入端系電性連結(jié)至該第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端，該第二輸入端系電性連結(jié)至該第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端，該第三輸入端系電性連結(jié)至該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源的該輸出端，該第一比較器系藉由該第一檢測(cè)電流(Ideti)、該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓與該第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓之關(guān)系，用以判斷該被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)。該第二比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端與一接地端，其中該第一輸入端系電性連結(jié)至該第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端、該第二輸入端系電性連結(jié)至該第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端、該第三輸入端系電性連結(jié)至該不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源的該輸
出端，該第二比較器系藉由一第二檢測(cè)電流(Idet2)、該第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓與該第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓之關(guān)系，用以判斷該被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)。該調(diào)節(jié)器，其具有一輸出端與一接地端，其中該輸出端系電性連結(jié)至該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該源極端，用以提供一預(yù)定電壓(VDET)。依據(jù)本發(fā)明之一特征，該第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管及該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管可被取代并選自雙載子連接晶體管(Bipolar JunctionTransistor, BJT)、異質(zhì)接面雙極性晶體管(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)、高電子遷移率晶體管(High Electronic Mobility Transistor,HEMT)、假型高電子遷移率晶體管(Pseudomorphic High Electronic Mobility Transistor, PHEMT)、互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及通道橫向擴(kuò)散金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor, LDMOS)取代。依據(jù)本發(fā)明之一特征，該多晶娃檢測(cè)器，還包括一第一多晶電阻；一操作放大器；一第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；以及一第二多晶電阻。該第一多晶電阻，其具有一第一終端與一接地端，用以提供一溫度補(bǔ)償參考電壓(Vme)。該操作放大器，其具有一輸出端、一反向輸入端與一正向輸入端，其中該反向輸入端系電性連結(jié)至該第一多晶電阻的該第一終端。該第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該漏極端系電性連結(jié)至該操作放大器的該正向輸入端。該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端；該第二多晶電阻，其具有一第一終端與一接地端，其中該第一終端系電性連結(jié)至該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端。
依據(jù)本發(fā)明之一特征，該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管可選自雙載子連接晶體管(BJT)、異質(zhì)接面雙極性晶體管(HBT)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、假型高電子遷移率晶體管(PHEMT)、互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)及通道橫向擴(kuò)散金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管(LDMOS)之一。依據(jù)本發(fā)明之一特征，該極端溫度檢測(cè)器，還包括一減法器；以及一放大器。該減法器，其具有一第一輸入端、 一第二輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端系電性連結(jié)至該極端溫度檢測(cè)器的該第一輸入端、該第二輸入端系電性連結(jié)至該極端溫度檢測(cè)器的該第二輸入端。該放大器，其具有一輸入端與一輸出端，其中該輸入端系電性連結(jié)至該減法器的該輸出端。為讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)集成電路制程變化監(jiān)控電路示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)字制程監(jiān)控電路示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)字制程監(jiān)控電路示意圖；圖4為本發(fā)明檢測(cè)邊界角與極端溫度400電路功能區(qū)塊圖；圖5為本發(fā)明正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源電路示意圖；圖6為本發(fā)明反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源電路示意圖；圖7為本發(fā)明不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源電路示意圖；圖8(a)為本發(fā)明邊界角檢測(cè)器部分電路示意圖；圖8(b)為本發(fā)明邊界角檢測(cè)器的另一部分電路示意圖；圖9為本發(fā)明多晶娃檢測(cè)器電路不意圖；圖10為本發(fā)明極端溫度檢測(cè)器電路示意圖。附圖標(biāo)記說明400具有檢測(cè)邊界角與極 410正比于絕對(duì)溫度 420反比于絕對(duì)溫度端溫度電路(PTAT)的電流源(NTAT)的電流源430不隨絕對(duì)溫度(CTAT) 440 邊界角檢測(cè)器450多晶硅檢測(cè)器改變的電流源460極端溫度檢測(cè)器4101鏡像電流4102 4201電阻4202頭部電壓4301操作放大器4302金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管4411 4412 4413 4421 4422 4415 第一比較器 4414 4424 4503 4504 p 型金4423 η型金屬氧化物半導(dǎo)體屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體場(chǎng)效應(yīng)晶體管管4416調(diào)節(jié)器4425第二比較器 4501 4303第一多晶電阻4502操作放大器 4505第二多晶電阻4601減法器4602 放大器
具體實(shí)施例方式雖然本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式的實(shí)施例，但附圖所示者及于下文中說明者系為本發(fā)明可之較佳實(shí)施例，并請(qǐng)了解本文所揭示者系考慮為本發(fā)明之一范例，且并非意圖用以將本發(fā)明限制于圖示及/或所描述之特定實(shí)施例中。為了解本發(fā)明的精神，請(qǐng)參考圖4，本發(fā)明檢測(cè)邊界角與極端溫度電路400包括一正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410 ;—反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源420 ;—不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源430 邊界角檢測(cè)器440、一多晶硅檢測(cè)器450以及一極端溫度檢測(cè)器460。正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410，其具有一輸出端用以提供一第一電流(Iptat) ο反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源420，其具有一輸出端用以提供一第二電流(Intat)。不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源430，其具有一輸出端用以提供一第三電流(Ictat)。邊界角檢測(cè)器440，其具有一輸入端與一輸出端，其中輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì) 溫度(CTAT)改變的電流源430的輸出端。邊界角檢測(cè)器440用以顯示被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)。多晶娃檢測(cè)器450,其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端與一輸出端，其中第一輸入端電性連結(jié)至正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410的輸出端，第二輸入端電性連結(jié)至反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源420的輸出端，第三輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源430的輸出端。多晶硅檢測(cè)器450用以顯示被檢測(cè)的多重狀態(tài)。極端溫度檢測(cè)器460,其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,其中第一輸入端電性連結(jié)至正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410的輸出端，第二輸入端電性連結(jié)至多晶硅檢測(cè)器450的輸出端。極端溫度檢測(cè)器460用以顯示被檢測(cè)電路的多晶硅層的狀態(tài)。藉由使用三種溫度系數(shù)電流源做為基本組件，其包含正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410、反比于絕對(duì)溫度(NTAT)的電流源420、不隨絕對(duì)溫度(CTAT)改變的電流源430，并應(yīng)用此三種電流源做為參考建置數(shù)個(gè)檢測(cè)模塊，包含有邊界角檢測(cè)器440、多晶硅檢測(cè)器450、極端溫度檢測(cè)器460，可很好良好判斷在制程中摻雜濃度變化量、多晶硅層變化量與環(huán)境溫度變化量。摻雜濃度變化量狀態(tài)通常表示為(T，T)、(F，F(xiàn))、(S，S)、(S，F(xiàn))、(F，S)，其中狀態(tài)T表示為典型狀態(tài)、狀態(tài)F表示快速、狀態(tài)S表示慢速，小括號(hào)中的第一位置與第二位置所對(duì)應(yīng)的分別為η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管與P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。典型狀態(tài)表示摻雜濃度等于默認(rèn)值，快速狀態(tài)表示摻雜濃度大于默認(rèn)值，低速狀態(tài)表示摻雜濃度小于默認(rèn)值。制程中多晶硅層變化量狀態(tài)通常表示為POT、POF與P0S，其中POT表不典型多晶娃，POF表不快速多晶娃，POS表不慢速多晶娃。典型多晶娃狀態(tài)表不多晶娃層厚度等于默認(rèn)值，快速多晶硅表示多晶硅層厚度大于默認(rèn)值，慢速多晶硅表示多晶硅層厚度小于默認(rèn)值。環(huán)境溫度變化量狀態(tài)通常表示為TM、TH與TL，其中TM表示環(huán)境溫度為中溫，TH表示環(huán)境溫度為高溫，TL表示環(huán)境溫度為低溫。中溫等于27°C，高溫等于85°C，低溫等于_40°C。用以檢測(cè)邊界角與極端溫度的電路可以使用O. 18微米，O. 13微米，O. 09微米，O. 045微米，O. 023微米，O. 011微米或其他先進(jìn)制程制作?，F(xiàn)請(qǐng)參考圖5，其為本發(fā)明正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源電路410示意圖。選擇鏡像電流4101比(M)與適當(dāng)?shù)碾娮?202，正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源410輸出第一電流(Iptat)獨(dú)立于制程與電壓變化，可以得到并表示為
權(quán)利要求
1.一種具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，包括 一正比于絕對(duì)溫度的電流源，其具有一輸出端用以提供第一電流； 一反比于絕對(duì)溫度的電流源，其具有一輸出端用以提供第二電流； 一不隨絕對(duì)溫度改變的電流源，其具有一輸出端用以提供第三電流； 一邊界角檢測(cè)器，其具有一輸入端與一輸出端，其中該輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì)溫度改變的電流源的該輸出端，用以顯示一被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)； 一多晶娃檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至正比于絕對(duì)溫度的電流源的輸出端；該第二輸入端電性連結(jié)至反比于絕對(duì)溫度的電流源的輸出端；以及，該第三輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì)溫度改變的電流源的輸出端，用以顯示被檢測(cè)電路的多晶硅層的狀態(tài)；以及 一極端溫度檢測(cè)器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至正比于絕對(duì)溫度的電流源的輸出端；以及，該第二輸入端電性連結(jié)至多晶硅檢測(cè)器的該輸出端，用以顯示該被檢測(cè)電路的溫度狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，該具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路通過O. 18微米、O. 13微米、O. 09微米、O. 045微米、O. 023微米、O. 011微米制程實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，該邊界角檢測(cè)器，還包括 一第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至一接地端； 一第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至接地端； 一第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至接地端； 一第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至該接地端； 一第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至接地端； 一第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該源極端電性連結(jié)至接地端； 一第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該柵極端電性連結(jié)至該第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端，以及漏極端電性連結(jié)至第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端； 一第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該漏極端與該柵極端電性連結(jié)至接地端； 一第一比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端與一接地端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端，該第二輸入端電性連結(jié)至第二η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端，該第三輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì)溫度改變的電流源的該輸出端，該第一比較器根據(jù)第一檢測(cè)電流、第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓與第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓之關(guān)系，判斷該被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)； 一第二比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端與一接地端，其中該第一輸入端電性連結(jié)至該第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端、第二輸入端電性連結(jié)至第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該漏極端、第三輸入端電性連結(jié)至不隨絕對(duì)溫度改變的電流源的輸出端，第二比較器根據(jù)一第二檢測(cè)電流(Idet2)、第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓與該第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的臨界電壓之關(guān)系，判斷該被檢測(cè)電路的邊界角狀態(tài)； 一調(diào)節(jié)器，其具有一輸出端與一接地端，其中輸出端電性連結(jié)至第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極端，用以提供一預(yù)定電壓；以及 其中，第一 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端、第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端、第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端電性連接至第 一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端，第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端、第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端、第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端電性連接至第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端，第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端用以接收第二檢測(cè)電流，第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極端用以接收不隨絕對(duì)溫度改變的電流源第三電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，第一η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第二 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第三η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第四η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第五η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第六η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管及第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管選自雙載子連接晶體管、異質(zhì)接面雙極性晶體管、高電子遷移率晶體管、假型高電子遷移率晶體管、互補(bǔ)式金屬氧晶體管及通道橫向擴(kuò)散金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，該多晶硅檢測(cè)器，還包括 一第一多晶電阻，該第一多晶電阻包括一第一終端與一接地端，用以提供一溫度補(bǔ)償參考電壓； 一操作放大器，該操作放大器包括一輸出端、一反向輸入端與一正向輸入端，其中該反向輸入端電性連結(jié)至第一多晶電阻的第一終端； 一第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括一柵極端、一源極端與一漏極端，其中該漏極端電性連結(jié)至該操作放大器的正向輸入端； 一第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括一柵極端、一源極端與一漏極端； 一第二多晶電阻，該第二多晶電阻包括一第一終端與一接地端，其中該第一終端電性連結(jié)至第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端；以及 其中，溫度補(bǔ)償參考電壓由正比于絕對(duì)溫度(PTAT)的電流源與反比于絕對(duì)溫度的電流源電流相加所得之一電流通過第一多晶電阻所產(chǎn)生，第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端與第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端電性連結(jié)至操作放大器的該輸出端，第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端用以輸出多晶硅檢測(cè)器的一輸出電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管選自雙載子連接晶體管、異質(zhì)接面雙極性晶體管、高電子遷移率晶體管、假型高電子遷移率晶體管、互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體及通道橫向擴(kuò)散金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路，其特征在于，該極端溫度檢測(cè)器，還包括 一減法器，該減法器包括一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中第一輸入端電性連接至極端溫度檢測(cè)器的第一輸入端、第二輸入端電性連結(jié)至極端溫度檢測(cè)器的第二輸入端； 一放大器，該放大器包括一輸入端與一輸出端，其中該輸入端電性連結(jié)至該減法器的該輸出端；以及 其中極端溫度檢測(cè)器根據(jù)放大器的輸出端所輸出之一電流IOTT—TEMP判斷被檢測(cè)電路的溫度狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種具有偵測(cè)制程邊界角與極端溫度的電路。其主要包含一正比于絕對(duì)溫度(Proportional to Absolute Temperature，PTAT)電流源、一反比于絕對(duì)溫度(Negative to Absolute Temperature，NTAT)電流源、一絕對(duì)溫度常數(shù)(Constant to Absolute Temperature，CTAT)電流源、一邊界角檢測(cè)器、一多重偵測(cè)器、一極端溫度檢測(cè)器。該電路可不需權(quán)衡取舍而節(jié)省較多功率消耗。在除錯(cuò)階段，待測(cè)樣品可以讀出樣品狀態(tài)，并可執(zhí)行快速模擬檢查以確認(rèn)真正問題。在生產(chǎn)階段，制程偵測(cè)器可以在CP機(jī)臺(tái)中讀出指數(shù)。此外，本發(fā)明可容易收集與分析大量的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01K7/00GK102788949SQ20111023530
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者陳宜隆 申請(qǐng)人:創(chuàng)杰科技股份有限公司